信息技術背景下高中化學探究性教學思考與研究

唐永

摘要：高中化學教學的重要任務是在學科知識學習過程中培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。探究性教學，以學生自主探究學習為課堂中心，以真實問題為背景，以明確學習任務為驅(qū)動，以信息技術為支撐，在教師引領幫助下，學生團隊合作，運用化學思維、化學研究問題的方法，去發(fā)現(xiàn)、思考、分析、解決問題，促使學生在知識習得過程中提升學科素養(yǎng)。本文就信息技術背景下高中化學探究性教學談談自己的觀點與想法。

關鍵詞：信息技術 ?高中化學 ?探究性教學 ?學科素養(yǎng)

一、課堂教學的反思與再認識

（一）傳統(tǒng)教學的再反思

人是推動社會進步與發(fā)展的第一要素，教育承載著引領人成長與發(fā)展的使命。長期以來，教師扮演著將結論性知識向?qū)W生傳授的角色，而學生僅僅只是接受知識的容器。教師是課堂教學的中心，重“教”而輕“學”、重“結果”而輕“過程”、重“知識”而輕“能力、素養(yǎng)”、重“終結性評價”而輕“過程性、增值性、發(fā)展性、綜合性評價”。這種課堂教學模式抑制了學生思維的發(fā)展，學生學到的只是一些零碎孤立的知識，不能深層次理解整合知識，難以建構系統(tǒng)結構化的知識體系，缺乏應用所學知識分析解決生活、生產(chǎn)、社會實際問題的能力。學生對科學本質(zhì)的探究與體驗過程被教師傳授知識過程所代替，這樣的課堂教學不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

（二）新時期課堂教學新理念

新課程推進人才培養(yǎng)模式的變革，促進教育觀念的更新，貫徹先進的教育思想教育理念，落實“立德樹人”的教育根本任務，以社會主義核心價值觀統(tǒng)領課程改革，轟轟烈烈的課堂教學改革如火如荼地進行著，教育信息化改變了“教”與“學”的方式，課堂教學立足素養(yǎng)為本，以學生全面發(fā)展為中心，因材施教、個性化發(fā)展，倡導學生開展自主探究學習，在真實情境下發(fā)現(xiàn)問題并思考設計解決問題的方法，培養(yǎng)學生問題意識，提高創(chuàng)新思維能力，使學生產(chǎn)生對學習的持久興趣、對科學的敬畏、對知識的渴求、對未來的規(guī)劃、對社會的責任，彰顯學科課堂教學的價值引領功能。

二、應用信息技術開展化學探究性教學

教育信息化為學生自主合作探究學習提供了有力的保障，數(shù)字化實驗、微課、各種軟件、圖片、視頻、動畫、圖表、音頻等等與課程內(nèi)容的融合，使得課堂教學生動活潑，豐富多彩，教師各盡其能，努力把信息技術充分應用于探究性教學，設計各種教學情境，加深學生對知識的理解，促使學生開展知識的意義建構。

（一）創(chuàng)設具有探究價值的真實問題情境

學生在學習過程中不斷發(fā)現(xiàn)與已有知識、生活經(jīng)驗發(fā)生認知沖突的問題，激發(fā)對問題本源的探究欲望，從而尋求解決問題探索結論的方法，訓練了思維與能力。教師教學的一項重要任務，就是分析學情，依據(jù)課標要求，針對教學內(nèi)容創(chuàng)設具有探究價值的真實問題情境，激發(fā)學生學習動機和探究興趣。一堂課，可以根據(jù)知識螺旋上升的規(guī)律，設計由簡單到復雜的問題，應用信息技術手段精心設計視頻、圖表、文本、實驗等多個教學情境，如跨越時空的學科文化傳承，再現(xiàn)科學家探究人類問題的艱辛歷程，展示科學研究成果，呈現(xiàn)與人類生活生產(chǎn)科技有關的事實等等，啟發(fā)學生在情境中發(fā)現(xiàn)問題，自主探究解決問題，總結結論，形成對知識的深層次認識，并能在新的情境下，應用所學知識解決新問題。如關于合成氨的教學，可以創(chuàng)設以下幾個探究學習情境：首先從世界人口的急劇增長、需要解決糧食問題的角度創(chuàng)設情境，對學生開展責任意識教育，同時誘發(fā)學生對固氮問題的思考;接著設計科學家發(fā)明合成氨的情境，對學生進行科學史教育，激發(fā)產(chǎn)生熱愛科學情感;再創(chuàng)設合成氨實際投入生產(chǎn)需要解決的問題情境，更深層次引導學生從速率與限度的化學原理思考合成氨的問題;最后總結形成結論。教學過程把知識、情感、問題融于情境中，在問題的探究解決中使學生得到全面發(fā)展。

（二）建立多元的探究學習體系引領學生思維發(fā)展

探究學習過程以學生自主學習為中心，建立多元的探究學習體系，以情境為背景、以問題驅(qū)動、以學生活動為任務，通過教師的引導啟發(fā)、信息技術支撐、網(wǎng)絡資源共享、同伴互助合作、實驗事實論證、微課拓展學習、智慧課堂交互交流、數(shù)字化實驗數(shù)據(jù)圖像，多渠道獲取信息，建構知識的邏輯關聯(lián)，形成結構化知識體系，誘發(fā)學生認識由感性到理性、從量變到質(zhì)變的飛躍。如溫度對碳酸鈉溶液的pH影響的探究學習，首先提出來自學生生活經(jīng)驗的問題：熱的純堿溶液去污能力較冷溶液強的原因是什么？學生用已有知識解釋：溫度高水解程度大，pH增大，去污能力增強。教師接著創(chuàng)設與學生認知沖突的數(shù)字化實驗情境，直觀的圖像、數(shù)據(jù)信息給學生強烈刺激，碳酸鈉溶液的pH隨著溫度升高，在某溫度后反而下降。此時，學生的思維開始拓展延伸，建構與碳酸鈉溶液pH有關聯(lián)的知識聯(lián)系，通過假設猜想、同學間討論、查找資料、開展推理論證，探究問題的本質(zhì)結論，實現(xiàn)了思維向高層次發(fā)展。

三、探究性教學須立足于學生學科素養(yǎng)

課堂教學的所有策略都是為了挖掘?qū)W生潛能、發(fā)展學生素養(yǎng)，使之成長為合格的公民和社會發(fā)展需要的人才?；瘜W課堂實施探究性教學，必須立足于學生的化學學科素養(yǎng)，教師課堂教學的每個環(huán)節(jié)都必須從學生素養(yǎng)提升的角度設計，借助現(xiàn)代教育技術整合各種素材，讓學生在真實問題的情境下，在主動探究解決問題的過程中，建構知識，形成對核心概念的深層次理解，逐漸形成學科觀念，同時感受學科的社會價值和自身的社會責任，學會科學研究解決問題的方法，這些將影響學生終身。每一個知識背后都深藏著一定的育人背景與豐厚的文化內(nèi)涵，我們需要研究與思考這些背景與文化對學生可能產(chǎn)生的影響，在知識探究過程中學生學到了什么，是否體現(xiàn)思維、情感、價值觀的要素，這些都是實施探究性課堂教學的靈魂。

探究性教學是在教師的科學指導下，以學生主動參與知識獲取的一系列學習活動為特征，在學習內(nèi)容、學習目標、資源素材、教師、學生交織形成的學習系統(tǒng)中，學生習得基礎知識，掌握探究解決問題的技能，學會科學研究的方法，鍛煉思維能力，產(chǎn)生探究科學本質(zhì)、認識世界欲望的教與學雙邊活動。教師的教學過程，就是要把“教材內(nèi)容”轉(zhuǎn)化為“教學內(nèi)容”，把“教師知識”轉(zhuǎn)化為“學科教學知識”，充分調(diào)動學生參與探究學習的熱情，使其有強烈動機，以情境、問題、活動、評價為教學主線，科學有序設計教學過程，指導學生自主探究。學生在情境中發(fā)現(xiàn)問題，通過思維加工，對問題的深度思考，依據(jù)自己的學習和生活經(jīng)驗提出假設、設計方案、開展探究性活動，經(jīng)過實驗、討論、查閱資料、信息技術幫助等活動，收集相關證據(jù)、經(jīng)過邏輯判斷、演繹推理、開展論證，總結形成結論，反思評價，交流展示。在自主探究學習活動中，學會解決問題的思維方法，逐漸提升自身學科素養(yǎng)。探究性教學是新課程改革倡導的一種有利于學生全面發(fā)展的教學方法，高中化學教師要透徹理解深入思考研究，熟練掌握探究教學策略，提升教育信息化應用能力，引領學生開展真實背景下真實問題的探究學習，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，形成正確價值觀、人生觀，達到學科育人目標。

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